Programa de Cómputo para Estimar el Rendimiento de una Hélice Empleando una Corrección por Número de Mach a la Teoría Combinada

Software to Estimate the Performance of a Propeller Using the Blade-Element Momentum Theory and Correcting with Mach Number

Authors

  • Tiburcio Fernández Roque
  • Braulio Vera García
  • José Arturo Correa Arredondo
  • Jorge Sandoval Lezama
  • Alejandro Mejía Carmona

DOI:

https://doi.org/10.46932/sfjdv2n5-031

Keywords:

Hélice, Teoría combinada, Número de Mach, Flujo compresible

Abstract

En este trabajo se propone una corrección empírica por número de Mach a la teoría combinada para hélices y se describe el programa de cómputo desarrollado para determinar el comportamiento de la misma. El programa requiere como datos de entrada la geometría de la hélice y los coeficientes aerodinámicos en función del número de Mach de los perfiles de la pala de la hélice. Éste calcula los coeficientes aerodinámicos y las velocidades inducidas de cada elemento de pala empleando la teoría combinada, corrige los coeficientes aerodinámicos por efecto de compresibilidad y calcula la eficiencia, así como los coeficientes de tracción y de potencia de la hélice para diferentes velocidades de avance y, finalmente, los presenta en forma gráfica. Se observa que los resultados obtenidos con la teoría combinada corregida por número de Mach fueron satisfactorios ya que se aproximan más a los resultados experimentales que la teoría combinada simple.

 

This work proposes an empirical correction by Mach number to the BEM (Blade-Element Momentum) Theory for propellers and describes the software developed to determine the behavior of it. The input for the software is the geometry of the propeller and the aerodynamic coefficient in function of the Mach number for the airfoils used for the propeller chosen. The software calculates the aerodynamic coefficients and the induced velocities at each station of the blade of the propeller using the BEM theory, then corrects these coefficients by the effect of compressibility and calculates the efficiency, the traction and power coefficients for a range of forward velocities, and finally presents a graph with the results obtained. We can observe that the results obtain are satisfactory comparing with the experimental results and obtaining lower difference error by this method than with the simple BEM theory.

Published

2021-10-14